碳纤维是由有机纤维沿纤维，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。碳纤维各层面间的间距约为3.39-3.42A，各平行层面间的各个碳原子，排列不如石墨那样规整，层与层之间借范德华力连接在一起。通常也把碳纤维的结构看成由两维有序的结晶和孔洞组成，其中孔洞的含量、大小和分布对碳纤维的性能影响较大。

　　当孔隙率低于某个临界值时，孔隙率对碳纤维复合材料的层间剪切强度、弯曲强度和拉伸强度无明显的影响。有人研究指出，引起材料力学性能下降的临界孔隙率是1%-4%。孔隙体积分数在0-4%范围内时，孔隙体积分数每增加1%，层间剪切强度大约降低7%。

　　通过对碳纤维环氧树脂和碳纤维双马来亚胺树脂层压板的研究看出，当孔隙率超过0.9%时，层间剪切强度开始下降。由试验得知，孔隙主要分布在纤维束之间和层间界面处。并且孔隙含量越高，孔隙的尺寸越大，显著降低了层合板中层间界面的面积。当材料受力时，易沿层间破坏。这也是层间剪切强度对孔隙相对敏感的原因。另外，孔隙处是应力集中区，承载能力弱。

　　当受力时，孔隙扩大形成长裂纹，从而遭到破坏。即使两种具有相同孔隙率的层压板(在同一养护周期运用不同的预浸方法和制造方式)，它们表现出完全不同的力学行为。力学性能随孔隙率的增加而下降的具体数值不同，表现为孔隙率对力学性能的影响离散性大且重复性差。由于包含大量可变因素，孔隙对复合材料层压板力学性能的影响是个很复杂的问题。这些因素包含：孔隙的形状、尺寸、位置；纤维、基体和界面的力学性能；静态或者动态的荷载。